拉萨河干流城市段水环境容量

拉萨河流域是西藏自治区的政治、经济和文化中心,拉萨河生态环境保护状况对维持流域生态安全至关重要。近年来,拉萨河流域内经济快速发展,工业废水和生活污水排放量增加,成为威胁河流水质的潜在因素。明确拉萨河河流水质现状,核定水域的水环境承载力,对于未来拉萨河河流管理和经济规划均具有重要意义。基于河流断面、流量、水位和水质现场监测,污染物排放、水文和水质历史资料收集等工作,利用MIKE11模型,对拉萨河城市段干流水动力和水质进行了模拟,依据国家标准和规范计算了拉萨市干流河段水环境容量。计算结果表明:(1)拉萨市干流河段化学需氧量COD容量较小,氨氮NH+4-N具有较大容量:上游达孜断面按照地表水II类水体要求的浓度标准限值输入时,拉萨市干流段COD容量约为3461 t/a、NH+4-N容量约为602 t/a;若上游达孜断面按照2017年5月1日—2017年5月30日连续30日测定月均值输入,则拉萨市干流河段COD容量约为797 t/a、NH+4-N容量约为1145 t/a。(2)对拉萨市干流河段水环境容量影响较大的因素主要有气候变化、水利水电工程运行调度、上游来水水质和河流自净能力:2014年以后拉萨河流域的暖干化趋势,很可能带来枯水期流量降低,从而改变水环境容量计算中的设计水文条件,使水环境容量降低;拉萨河沿岸灌区取水,旁多水利枢纽、直孔电站运行调度也是影响下游水环境容量的重要因素;流域内草甸、湿地生态系统有机质和养分在气候暖干化背景下加速矿化,可能是造成上游水体中COD浓度较高的重要原因。(3)为加强拉萨河流域水环境管理,应加强上游草甸和湿地水环境效应监测、完善城市污水处理厂及配套设施。     

河流泥沙及水流对黄河生态健康的调节作用

为对黄河的生态健康进行评价,调查了2008年春、秋两季干流14个河段和4座水库,并选择高等植物、底栖动物及鱼类群落特征等参数进行评价。生物评价结果既有效反映了水质和基质的空间格局,又有其自身分布特点。总体来说,上游的兰州以下河段及下游各河段的健康状况较差,中游各河段相对较好。回归分析表明了各种水文和泥沙过程对生物群落发展和生态健康的重要影响。文章最后就黄河生态系统健康的维持提出了管理建议。     

滦河中游干流底栖动物种类及分布

2007年10月对华北地区的重要河流——滦河干流中游段的底栖动物进行了调查。结果表明:河流底栖动物种类较为丰富,共采集到底栖动物37种,其中优势种有5种;底栖动物平均生物量为5.4 g·m^-2,平均密度为1128 个·m^-2;蜉蝣目有1种在各采样点均出现,说明滦河中游干流水质较好;下游段动物多度、生物量及生物多样性指数值都较小,上游段相应均较大,底栖生物分布与具体生境条件密切相关,下游段人为扰动使得生境质量较差,不利于底栖动物生存繁殖。     

挠力河流域河流的B-IBI评价

挠力河流域是中国东北三江平原地区重要的商品粮基地之一.选择挠力河流域干支流6个河段21个样点,2007年7月进行河流大型无脊椎动物样本的采集和鉴定,并分别采用3分法和比值法进行了河流大型无脊椎动物完整性指数(简称B-IBI)计算与评价.结果显示,使用两种方法得出的评价结果基本一致,且与水质、生境质量评价结果呈显著正相关关系.研究表明,挠力河流域河流生物完整性总体良好,个别样点较差.全流域属于无干扰和轻度干扰的样点占71.4%,中度干扰的样点占23.8%,重度干扰的仅占4.8%.得分较高的样点多处于挠力河支流或干流上游的山区,人类活动较少,河流周围为茂密的森林植被;分值较低的样点主要位于支流下游或干流中游,均临近居民点,水体质量较差,河岸人类活动密集,植被覆盖度低,土地开发利用强烈等特征.这表明,河流B-IBI受到河岸土地覆被和土地利用(LULC)的重要影响.     

流溪河底栖动物群落结构及基于完整性指数的健康评价

2015年2月、6月、9月、12月对流溪河21个采样河段底栖无脊椎动物进行了调查。结果表明:4个季节共检出54科95属114种,其中昆虫纲81种,占总数71.05%;软体动物门的腹足纲、瓣鳃纲共23种,占总数20.18%;蛭纲、寡毛纲和甲壳纲等10种,占总数的8.77%。根据6个参照点和15个受损点的底栖动物数据,对21个生物指数进行分布范围、判别能力和Pearson相关性分析,确定流溪河底栖动物完整性指数(B-IBI)指标体系,该体系由多样性指数、EPT分类单元数、摇蚊百分数、颤蚓百分数、敏感类群分类单元数和耐污类群百分数构成。采用比值法计算各生物指数并对各指数值加和得到B-IBI指数值。评价结果表明:在21个河段中,5个为健康,3个为亚健康,10个健康评价为一般,3个较差;总体来看,流溪河处于一般的健康状态;流溪河上游(桂峰水、石坝河、吕田河)等源头支流处于相对健康状态;干流中下游、牛栏河及其他多处支流水质一般或较差。分析表明:上述方法适用于评价流溪河水质健康,可用该方法进行长期监测评价;人类活动程度对底栖动物群落结构影响较大。     

滆湖入湖河流春季大型底栖动物群落结构及水质生物学评价

分别于2018年4月和2019年4月对滆湖入湖河流底栖动物开展调查,并利用生物指数对水质进行生物学评价。结果表明:共鉴定滆湖入湖河流底栖动物28种,以重度耐污种霍甫水丝蚓(优势度为0.46)和中等耐污种铜锈环棱螺(优势度为0.11)占据绝对优势。生物多样性方面以鹤溪河最高,湟里河、扁担河次之,夏溪河及入湖河口最低,水生植物分布是影响各区域底栖动物多样性的重要因素。卡尔森营养状态指数(TSI)与水质污染等级生物评价结果基本一致,以新孟河延伸拓浚工程沿线为界,鹤溪河、夏溪河、湟里河中上游河段处于中度富营养化水平,水体为轻-中污染状态,而下游河段、扁担河及入湖河口处于重度富营养化水平,水体为中-重污染状态。     

辽河流域河段蜿蜒度特征分析

对辽河流域河流水系进行分段, 计算河段的蜿蜒度, 分析各子流域东辽河、西辽河、浑太河、辽河干流及其支流的河段蜿蜒特征, 对4个子流域之间的河段蜿蜒度进行了差异显著性分析; 并研究了河段蜿蜒度与地貌、河流等级、坡降的关系, 结果表明: (1)辽河流域共有3158个河段, 河段蜿蜒度范围为1-4.2; (2)各子流域低度蜿蜒河段占流域总河段数的70%左右, 辽河干流属于高度蜿蜒河段, 大多数源头河流、西辽河中下游以及辽河干流东部的招苏台河、清河、柴河的上游属于低度蜿蜒河段, 东辽河和浑太河河流从源头山地区流向平原地区后河流逐渐蜿蜒;(3)东辽河、西辽河和浑太河3个子流域之间河段蜿蜒度差异不显著, 辽河干流及支流河段蜿蜒度显著高于其他个子流域; (4)不同地貌类型间河段蜿蜒度差异极显著, 河段蜿蜒度与河流等级成正相关关系, 河段蜿蜒度与坡降成负相关关系。     

不同尺度因子对滦河流域大型底栖无脊椎动物群落的影响

通过2011年滦河流域38个河段大型底栖无脊椎动物采集,探讨了河段尺度和流域尺度环境因子对大型底栖无脊椎动物分布的影响。其中,河段尺度因子包括水体/底质特征、河岸带特征和水质,流域尺度因子包括采样位置、流域土地利用结构和缓冲区土地利用结构。RDA(冗余分析)结果表明,河段尺度影响大型底栖无脊椎动物分布的关键因子为:细粒物质比例、河岸带植被盖度、河岸带人类干扰程度、河岸带农田比例、水面宽度和河道改造程度,总解释量为42%;流域尺度影响大型底栖无脊椎动物分布的关键因子为:纬度、海拔、流域内耕地面积百分比和流域面积,总解释量为32%。研究结果表明,河段尺度因子比流域尺度因子对于指示大型底栖无脊椎动物分布更为重要,在环境因子监测中应给以更多的重视。     

辽河流域大型底栖动物耐污值

大型底栖动物耐污值是构建河流生物评价指标的基础。受自然地理区域影响,同一分类单元的耐污值会出现地域上的差异,因此计算和修订适用于某一研究区域的耐污值是准确评价该区域河流健康状况的前提。目前尚未有针对我国北方河流大型底栖动物耐污值计算和修订的报道,基于2009年春季、秋季和2010年夏季在辽河流域308个样点的大型底栖动物数据,采用Simpson多样性指数的水质分级标准对所有样点的水质等级进行了划分,并利用累积分位数法计算获得了辽河流域大型底栖动物195个分类单元的耐污值;同时参考专家经验和相关文献核定了其余71个分类单元的耐污值。依据耐污值敏感特征划分标准,辽河流域大型底栖动物优势类群以敏感种和一般耐污种为主,两者几乎占到总分类单元数的84%,耐污类群种类较少,仅占16%。其中敏感类群有齿蛉科Corydalidae,襀科Perlidae,原石蛾科Rhyacophilidae,细裳蜉科Leptophlebiidae等;一般耐污类群有纹石蛾科Hydropsychidae,四节蜉科Baetidae,扁蜷螺科Planorbidae等;耐污类群有颤蚓科Tubificidae、石蛭科Erpobdellidae等。     

黑河干流纤毛虫群落组成及其对水质的响应

为了解淡水纤毛虫群落对河流水质变化的响应及将淡水纤毛虫群落特征作为评价水质的一个重要参数,于2013年2月至2014年1月,选取黑河干流流域作为研究区域,分不同季节采集水样对其纤毛虫群落组成和理化指标进行分析。结果表明:从上游地区到下游地区,水中总氮含量(TN)、化学需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)和溶氧量(DO)差异显著,总磷含量TP与pH值相对稳定。水质条件的改变使得河流中纤毛虫群落多样性指数、丰富度指数与均匀度指数显著下降(P0.05),而污生指数显著上升(P0.05)。这表明纤毛虫群落的组成变化能够敏感地表征水质的变化情况。冗余分析显示,黑河干流纤毛虫群落的变化很好地响应了河流水质的变化情况,根据生物学指标,将黑河干流水质评价为轻度至中度污染,显示出生物学评价在河流水质评价方面存在相当的潜力。     

Effects of damming on the biological integrity of fish assemblages in the middle Lancang-Mekong River basin

The Lancang-Mekong River basin contains a diverse assemblage of freshwater fish species; however, their populations are threatened by current and planned dam construction along the river. Fish assemblages are sensitive indicators of environmental degradation and can be used to assess aquatic ecosystem health. This research compared the fish fauna at the Xiaowan hydropower dam located on the middle reaches of the Lancang-Mekong River at three time periods: in 2008 (before impoundment), 2010 (water storage) and 2011 (full operation). A modified fish index of biological integrity (modified F-IBI) was developed and it synthesized information on the taxonomic composition, trophic guilds, and tolerance levels of the fish and habitat diversity to quantitatively assess the condition of fish populations before and after damming. This index also was used to assess the longitudinal diversity of the fish fauna along the river channel and could assess the barrier effect associated with the dam. Jaccard's index of similarity was used as a feasible tool to assess fish diversity loss and biotic homogenization. The analysis clearly showed a homogenization of the fish communities after damming, and the reservoir impoundment region showed much more serious homogenization than the downstream region. The Xiaowan dam had an immediate and profound effect on the fish fauna in this region of the Lancang-Mekong River. A total of eight cascading dams are planned for development in this region, and, unless conservation mitigation efforts are considered, the results could be devastating on the native fish populations of middle reaches of the Lancang-Mekong River basin.     

CURRENT STATUS AND CONSERVATION PLANNING OF FISH BIODIVERSITY IN THE UPPER YANGTZE RIVER BASIN IN THE CONTEXT OF HYDROPOWER DEVELOPMENT北大核心CSCD

Nearly 90% of the hydropower resources in the Yangtze River basin are concentrated in the upper reaches of the Yangtze River. The cascaded hydropower dams and river channelization have caused habitat fragmentation and loss of fish diversity, which has aggravated the contradictions between hydropower development and environmental protection. This paper collected data on aquatic reserves (i.e. natural reserves and aquatic germplasm resources conservation zones) and cascade dams in the upper reaches of the Yangtze River, and vectorized the data in ArcGIS. Taking into account the diversity, richness and distribution of fish, we analyzed the changes in fish resources and the problems in the construction and management of the upper reaches of the Yangtze River. Therefore, several strategies have been proposed to reduce the conflicts between hydropower development and aquatic ecosystem protection, including conducting reserve census, evaluating management effectiveness of the protected areas for spatial optimization of the reserve networks, implementing the ecological restoration of essential fish habitats, implementing the rescue action plan for the upper Yangtze endangered endemic fish, establishing an efficient ecological compensation mechanism, and strengthening scientific monitoring and related research. These recommendations will provide a scientific basis for the coordinated development of hydropower exploitation and river ecological protection in the upper Yangtze River. © 2019, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences. All rights reserved.     

汉江中下游生态系统健康评价指标体系构建及其应用

水利工程建设影响了河流生态系统健康。为探究梯级水库、跨流域调水等水利工程建设对长江流域河流生态系统健康的影响,以汉江中下游为例,采用频次分析法和相关性分析法对评价指标进行筛选,用最小二乘法和熵系数法相结合的综合权重模型确定各评价指标权重,从整体性、稳定性及可持续性3个方面构建了河流生态系统健康评价指标体系,并利用赋分法进行河流健康评价。结果表明,汉江中下游河流健康评价指标体系包含流量过程变异程度、输沙量变化、河流连通性、富营养化状况、鱼类物种数等11个指标。评价结果显示汉江中下游河流生态健康状况表现出较强的空间异质性,且健康状况逐年降低。靠近丹江口水库的区域较好,越往下游越差。     

1995-2014年拉萨河流域水环境变化及其驱动力

探究自然环境和人类活动影响下的河流水环境变化,对于流域水资源管理和保护有重要意义。目前从较长时间尺度上系统开展拉萨河流域水环境的研究较少,基于拉萨河流域达孜、卡林、才纳3个环境监测中心站近20年（1995-2014）的水质资料,综合单因子指数法和内梅罗指数法评估拉萨河流域水环境状况,并采用Mann-Kendall检验法分析其多年变化趋势。同时,从经济社会和自然环境两个方面通过灰色关联分析法识别了影响流域水环境变化的关键驱动因子,以期为流域水环境保护提供借鉴。结果表明：（1）总体上,拉萨河流域水环境状况良好,满足水功能区要求;（2）水体中pH、溶解氧、化学需氧量、总磷等指标的取值较高,在0.7左右,是拉萨河流域水环境需重点关注指标;（3）水环境质量稍有下降,内梅罗指数从1995年的0.62增加到2014年的0.73;（4）近20年来拉萨河流域水环境变化的主要驱动因子为降水量、牲畜存栏数、人口数、农村人口数和国民经济生产总值等,农牧非点源污染是拉萨河流域的主要污染源,要重点关注和管控。     

黄河流域鱼类食性同资源种团的时空变化

鱼类资源保护是黄河流域生态保护和高质量发展的重要环节.通过历史资料整理和野外调查发现,1960-2019年,黄河流域共分布鱼类16目35科201种.其中,鲤形目物种数最多,占比60.7％;鲈形目次之,占比10.0％.1960-1980年分布鱼类15目28科182种;1980-2019年分布鱼类10目23科112种.源区...     

Biotic interactions enhance survival and fitness in the caddisfly <Emphasis Type="Italic">Micropterna sequax</Emphasis> (Trichoptera: Limnephilidae)

Fish-based index of biotic integrity (F-IBI) is widely used to assess river ecosystems. With survey data from the Yellow River fishery resources in the 1980s and 2008, fish composition and abundance, vertical distribution, trophic structure, reproductive guilds and tolerance in the river’s upstream, midstream, downstream, and estuary were examined, and F-IBI systems were established for each reach to assess river ecosystem health. Results showed that compared to the 1980s, the number of fish species in 2008 sharply declined in the midstream and downstream reaches, percentage of benthic fish species decreased in upstream and estuary, the number and percentage of omnivorous species decreased in all reaches, and percentage of tolerant fish species increased 15 times in upstream but decreased in midstream and downstream. The F-IBI scores in the four reaches in the 1980s were all higher than those in 2008 and decreased from upstream to estuary; the healthy conditions indicated by F-IBI scores in the 1980s were “good,” “fair,” “poor,” and “fair” from upstream to estuary and “degraded” to “poor” in all the reaches in 2008. This indicated that the river ecosystem has degraded from the 1980s to 2008. This was also shown by variations in water chemistry.     

水电梯级开发对河流生境质量及纵向连通性影响评价——以五布河和藻渡河为例

河流物理生境是维持河流生物多样性及生态功能的关键因素。生境质量的好坏能反应河流健康的程度。以我国西南地区的五布河和藻渡河为例,采用河流生境调查方法(RHS)和树状水系连通性指数(DCI)定量评估水电梯级开发和水坝建设对河流物理生境质量和河流纵向连通性的影响。结果表明,水电梯级开发后,五布河干流未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为20.48、43.34、18.09 km,占总长度的25.0%、52.9%、22.1%。藻渡河干流河口至双河口段未受水坝明显影响河段、库区河段、减水河段分别为58.61、8.28、18.99 km,占总长度的68.2%、9.6%、占22.1%。水电梯级开发后,五布河干流河流片段由26个增至29个,藻渡河干流河流片段由2个增至5个。两条河流纵向连通性分别降低了7.8%和38.0%。五布河坝下减水河段生境质量降低14.1%,库区河段生境质量变化不明显。藻渡河减水河段生境质量与近自然河段无显著差异;两座坝后式电站库区河段生境质量明显低于近自然河段。水电梯级开发对两条河流物理生境的影响与水坝位置选择、建坝前的自然阻隔数量与分布、河流地貌特征、水电资源开发方式等密切相关。     

水坝拆除对黑水河鱼类群落结构和空间分布的影响

水坝拆除引起河流连通性、水动力、河流地貌等一系列变化,直接影响了鱼类群落结构和空间分布。黑水河为金沙江左岸一级支流,其上共建四级电站,出于支流生境恢复需求,第四级水坝老木河水坝于2018年12月实行拆除。为探明低水头坝拆除对鱼类群落的影响,结合2018年6月和2019年6月黑水河下游60.4km河段10个点位的渔获物调查,对拆坝前后鱼类群落结构和生态类型变化、优势物种与单位捕捞努力量以及不同河段间的群落相似性进行了分析。结果表明,水坝拆除半年后优势物种仍以鲤科和鳅科为主,但物种数和丰度整体上增加;生态类型上以杂食、喜急流和产微粘性卵鱼为主;拆坝后鱼类群落空间分布变化明显,靠近河口的自然河段鱼类上溯洄游到原坝址的上下游,部分长江上游特有鱼类在原坝址附近发生定殖行为,且拆坝后各河段的鱼类组成结构有同质化趋势。总体上,老木河水坝的拆除对黑水河下游的鱼类群落结构和空间分布产生了积极的影响。     

雄安新区河流健康评价

雄安新区地理环境敏感,生态环境较为脆弱,研究新区河流健康对维护区域水生态平衡,实施京津冀协同发展战略及疏解北京非首都功能具有重要意义。以雄安新区4条河流为研究对象,基于高分二号遥感影像、地理信息数据和实测数据,构建由水文水资源、河流水质、河流底泥、河流生物、河流生境和社会服务构成的河流健康评价指标体系,并用主客观赋值法得到各指标的综合权重,进而计算河流的综合健康指数,以此对河流健康情况进行评价。结果表明不同河流的准则层指标的健康指数和河流综合健康指数存在差异性,其中白沟引河综合健康指数为0.640,处于健康状态;府河的综合健康指数为0.484,处于亚健康状态;瀑河和孝义河均处于病态,综合健康指数为0.269和0.228。总体表现同一河流不同河段以及不同河流存在明显的空间异质性,府河和白沟引河的健康状态明显好于孝义河和瀑河,同时除孝义河不同采样点的健康情况没有差别,府河、瀑河和白沟引河三条河流不同采样点之间的健康状况存在一定的差别,河流入淀处健康状况普遍比中游健康状况好。这为后期生态需水及其整个新区的生态功能提升提供了参考依据。     

拉萨河鱼类调查及保护

拉萨河是雅鲁藏布江最大的支流, 其鱼类区系为隶属于裂腹鱼亚科、条鳅亚科和科的13 种鱼类以及裂腹鱼属的一个自然杂交种。最近十几年, 由于人类活动的影响, 导致了大量的外来鱼类进入拉萨河水体。文章介绍了2004 年至2006 年对拉萨河鱼类进行采样调查的情况。目前在拉萨河, 鱼类组成包括以往记录的14 种鱼类: 拉萨裂腹鱼Schizothorax waltoni (Regan)、异齿裂鱼 S. o’connori (Lloyd)、巨须裂腹鱼S.macropogon (Regan)、双须叶须鱼 Ptychobarbus dipogon (Regan)、尖裸鲤 Oxygymnocypris stewartii (Lloyd)、拉萨裸裂尻鱼Schizopygopsisyounghusbandi younghusbandi Regan、异齿裂腹鱼和拉萨裂腹鱼的一个自然杂交种、异尾高原鳅Triplophysa stewartii (Hora)、细尾高原鳅T. stenura (Herzenstein)、西藏高原鳅T. tibetana(Regan)、东方高原鳅T. orientalis (Herzenstein)、斯氏高原鳅T. stoliczkae (Steindachner)、短尾高原鳅T.brevicauda (Herzenstein)、黑斑原Glyptosternum maculatum (Regan); 8 种外来鱼类: 鲫Carassius auratus(Linnaeus)、麦穗鱼Pseudorasbora parva (Temminck et Schlegel)、泥鳅Misgurnus anguillicaudatus (Cantor)、黄黝鱼Hypseleotris swinhonis (Gunther)、鲤Cyprinus (C.) caupio Linnaeus、草鱼Ctenopharyngodon idellus(Cuvier et Valenciennes)、银鲫Carassius auratus gibelio (Bloch)、鲇Silurus asotus Linnaeus; 2 个未定种。调查结果表明拉萨河鱼类资源面临的两个主要问题是过度捕捞导致鱼类资源的减少和小型化以及外来鱼类入侵。文章针对这些情况作了分析和探讨, 并对土著鱼类的保护与合理利用提出了一些建议: 合理捕捞、严格禁渔期、控制外来鱼类、保护栖息地等。